专利名称：使得能够实现分组传输网络中的分组丢失测量的方法
技术领域：
本发明涉及网络中的分组丢失测量的方法。
背景技术：
当在网络边缘节点处接收到许多数据分组并通过网络将这些数据分组发送到远端网络边缘节点时，可以出于性能监视的目的来确定在此传输期间丢失的数据分组的数目。已知的是如在出版物“ITU-T推荐Y.1731-用于基于以太网的网络的OAM功能和机制(02/2008) ”、简称为Y.1731中提出的用于分组丢失测量的协议，其提供了一种在其上面实现了此协议的两个分组处理器之间的分组丢失测量的方法。因此，两个网络边缘节点可以确定在其网络端口之间在传输期间丢失的数据分组的数目，如果在这些网络端口中的每一个处提供了运行该协议的分组处理器的话。因此，可以确定两个客户端之间丢失的数据分组的数目，其中每个客户端被连接到网络边缘节点中的一个。本发明的目的是改善分组丢失测量的已知方法。
发明内容
提出了一种使得能够实现网络中分组丢失测量的方法。该方法包括网络边缘节点处的不同步骤。在网络边缘节点的一组用户端口处，接收包括相同源地址和相同目的地地址的数据分组。通过在每个用户端口处向接收数据分组添加指示相应用户端口和相同网络端口的内部报头元素，并且通过使用添加的内部报头元素将来自用户端口的接收数据分组交换至网络端口的交换设备，执行用户端口组的链路聚合。在网络端口处，将数据分组发送到由目的地地址识别的客户端设备被连接到的远端网络边缘节点。在网络端口处，确定发送数据分组的数目。此外，针对用户端口中的每一个，使用添加的内部报头元素，确定在从相应用户端口至网络端口的传输期间在内部丢失的数据分组的相应数目。此外，在网络端口处，使用在从相应用户端口至所述网络端口的传输期间在内部丢失的所确定数据分组数目来确定发送数据分组的修正数目。然后，向远端网络边缘节点指示发送数据分组的该修正数目。
图1示出了根据实施例的两个网络节点和不同数据分组流。图2示出了根据另一实施例的两个边缘网络节点和不同数据分组流。图3示出了根据实施例的确定在连续时间间隔期间丢失的数据分组的总数的方法的不同步骤。图4示出了确定接收数据分组的修正数目的方法的不同步骤。图5示出了根据实施例的网络边缘节点设备。图6示出了根据另一实施例的网络边缘节点设备。图7a、b、C、d示出了用于确定发送数据分组的修正数目的提议方法的不同步骤。
具体实施例方式本发明人已观察到以下问题:虽然位于两个网络边缘节点的网络端口处的分组处理器可以确定在这些网络端口之间丢失的数据分组的数目，但丢失数据分组的此确定数目可能不是在被连接到网络边缘节点的两个客户端之间丢失的数据分组的实际数目。附加分组丢失可能是由网络边缘节点内部的数据分组的丢失引起的。例如，网络边缘节点的子设备的硬件故障可能引起数据分组丢失。此外，可能由于网络边缘节点的分组处理器将数据分组存储在分组队列内而引起数据分组丢失，因为分组队列可能由于队列拥挤而丢弃数据分组。因此，应将在网络边缘节点内部丢失的数据分组考虑在内。此外，可以不仅经由一个用户端口、而且经由形成链路聚合组的多个用户端口将客户端设备连接到网络边缘节点。将链路聚合组的用户端口和网络边缘节点的网络端口连接的不同子设备和不同分组处理器可能引起数据分组丢失。因此，如果分组丢失测量的协议在位于网络边缘节点的网络处理器处的一个分组处理器与位于远端网络边缘节点的网络端口处的另一分组处理器之间运行，则此类协议将不会考虑在用户端口组与网络边缘节点的网络端口之间在内部引起的数据分组丢失。即使将在位于用户端口中的一个处的每个分组处理器与位于远端网络边缘节点的网络端口处的分组处理器之间并行地运行分组丢失测量的单独协议，这也将要求两个网络边缘节点之间的大量协议消息交换。此外,这将要求远端网络边缘节点处的不同并行协议的协调。此外，远端网络边缘节点将必须考虑形成链路聚合组的用户端口的数目，必须提供针对链路聚合组的每个用户端口运行的单独协议实例。出于性能监视的目的，应确定通过在网络边缘节点处的链路聚合组的用户端口从一个客户端设备发送至被连接到远端网络边缘节点的另一客户端设备且在链路聚合组的用户端口与远端网络边缘节点的网络端口之间丢失的数据分组的数目。本发明的目的是借助于在位于网络边缘节点的网络端口处的分组处理器之间运行的直接协议消息交换来提供分组丢失测量的方法。发送数据分组的客户端被连接到的网络节点的网络端口与链路聚合组的用户端口之间的内部数据分组丢失的考虑应不要求在远端网络边缘节点的网络端口处运行的协议的修改。这是由下面详细地解释的提议方法实现的。图1示出了网络边缘节点NENl，其在表示用户网络接口 UNI的许多用户端口 UPl、UP2处接收许多数据分组流DPS1、DPS2。流DPS1、DPS2的数据分组包含标识发送数据分组的客户端的相同源地址和标识作为数据分组的地址的客户端的相同目的地地址。每个用户端口 UP1、UP2被布置在线路卡LC1、LC2上。每个用户端口 UP1、UP2被布置在单独线路卡LC1、LC2上。替换地，可以在相同线路卡上布置多个用户端口。每个线路卡LC1、LC2包含分组处理器PP1、PP2，其处理接收数据分组流DPS1、DPS2的数据分组。分组处理器PP1、PP2提供用于暂时存储数据分组的分组队列Ql、Q2。线路卡LC1、LC2被连接到交换设备SD，优选地以交换结构或多个交换卡的形式。此外，线路卡LC3被连接到交换设备SD。线路卡LC3提供网络端口 NP1，其表示网络边缘节点NENl的网络-网络接口 NNI。此外，线路卡LC3包括分组处理器PP3。分组处理器PP3提供用于临时存储数据分组的分组队列Q3。
根据图1中所示的示例，网络边缘节点NENl仅包含一个网络端口 NP1，然而，一般地，网络边缘节点可以包含多个网络端口。节点NENl还包含中央控制设备(XD，其经由内部接口 IIF被连接到交换设备SD和线路卡LC1、LC2、LC3。经由此接口 IIF，中央控制设备CCD将分组处理器LC1、LC2、LC3和交换设备SD配置成执行用户端口 UP1、UP2到链路聚合组LAG的链路聚合。以以下方式来执行用户端口 UP1、UP2到链路聚合组LAG的链路聚合。分组处理器UP1、UP2向每个接收的流DPS1、DPS2的数据分组添加内部报头元素，其指示用户端口以及网络端口 NP1，在所述用户端口处接收到数据分组，并且数据分组应被交换到该网络端口NPl0此外，交换设备SD考虑数据分组的添加的内部报头元素，以便将数据分组交换到网络端口 NPl。这导致数据流DPSl、DPS2到数据分组的组合数据流⑶S的组合，其随后在网络端口 NPl处通过点到点连接P2PC被发送到远端网络边缘节点NEN2。点到点连接是广域网上的两个系统之间或者替换地两个网络边缘节点之间的连接。分组处理器PP1、PP3以以下方式相结合地确定在数据分组流DPSl从用户端口 UPl到网络端口 NPl的传输期间丢失的数据分组的数目。分组处理器PPl提供计数器，其确定在用户端口 UPl处从客户端接收到的如下数据分组的数目，所述数据分组包含相同源地址和相同目的地地址，并且被添加标识用户端口 UPl和网络端口 NPl的内部报头元素。分组处理器PPl的计数器在接收数据分组被临时存储在分组队列Ql中之前考虑接收数据分组。分组处理器PP3提供确定从交换设备SD接收到且包含标识用户端口 UPl的内部报头元素的数据分组的数目的计数器。分组处理器PP3将内部报头元素从数据分组去除。然后在网络端口 NPl处将数据分组发送到远端网络边缘节点NEN2。分组处理器PP3的计数器在数据分组被从分组队列Q3读出之后和其被发送到远端网络边缘节点NEN2之前考虑数据分组。分组处理器PPl向分组处理器PP3指示接收数据分组的所确定数目。此指示通过处理器PPl生成包含接收数据分组的数目的数据分组而执行。为了获得高测量准确度，在是对接收数据分组的所确定数目有所贡献的最后数据分组的数据分组后面插入生成数据分组。在接收到生成数据分组时，通过从由分组处理器PPl指示的接收数据分组的数目减去从交换设备SD接收到的数据分组的确定数目，分组处理器PP3确定在从用户端口 UPl到网络端口 NPl的传输期间在内部丢失的数据分组的数目。以与上文相对于分组处理器PP1、PP3所述类似的方式，分组处理器PP2、PP3相结合地确定在从用户端口 UP2到网络端口 NPl的传输期间丢失的数据分组的数目。此外，在网络端口 NPl处，分组处理器PP3确定被发送到远端网络边缘节点NEN2且包含相同源和目的地地址的数据分组的数目。为了向远端网络边缘节点NEN2指示在用户网络接口 UNI处从由源地址标识的客户端设备接收到且意图传输到被连接至远端网络边缘节点NEN2的客户端设备的数据分组的数目，分组处理器PP3确定发送数据分组的修正数目。发送数据分组的此修正数目是以下各项的和:一在网络端口 NPl处由分组处理器PP3确定的发送数据分组的数目，以及—在用户端口UP1、UP2与网络端口 NPl之间在内部丢失的数据分组的总数。在内部丢失数据分组的总数是在从用户端口 UP1、UP2到网络端口 NPl的内部传输期间在网络边缘节点NENl内内部丢失的数据分组的和。
网络边缘节点NENl然后在网络端口 NPl处向远端网络边缘节点NEN2指示发送数据分组的修正数目。提议方法的优点如下:位于远端网络边缘节点NEN2的网络端口 NP2处的分组处理器可以确定包含上述相同源地址和相同目的地地址的接收数据分组的数目，并且然后将接收数据分组的所确定数目与发送数据分组的所指示修正数目相比较，以便确定在从用户端口 UP1、UP2到网络端口 NP2的传输期间丢失的数据分组的实际数目。为了这样做，位于网络端口 NP2处的分组处理器只须与位于网络端口 NPl处的分组处理器PP3交换协议消息。位于网络端口 NP2处的分组处理器既不必考虑形成链路聚合组LAG的用户端口 UP1、UP2的数目，其本身也不必确定在组LAG的个体用户端口 UP1、UP2与网络端口 NPl之间丢失的数据分组的数目。因此，位于网络端口 NP2处的分组处理器可以简单地实施如在Y.1731中定义的分组丢失测量的已知协议以便确定在从用户端口 UP1、UP2至网络端口 NP2的传输期间丢失的数据分组的实际数目，而由位于网络端口 NPl处的分组处理器PP3来补偿在组LAG的用户端口与网络端口 NPl之间发生的数据分组的丢失。这还具有如下优点:只须在网络边缘节点NENl的分组处理器PP1、PP2、PP3处考虑用户端口到链路聚合组LAG的添加和用户端口从链路聚合组LAG的去除，但位于网络端口 NP2处的分组处理器并不用考虑这些。此外，提议方法不需要在用户端口 UP1、UP2处的每个分组处理器PP1、PP2与位于网络端口NP2处的分组处理器之间的分组丢失测量协议的实现。因此，节点NEN1、NEN2之间的协议消息交换的量不受提议方法的影响。丢失数据分组的所确定实际数目的指示通过分组处理器PP3生成载送指示发送分组的修正数目的数据元素的数据分组而执行。此生成数据分组然后通过点到点连接P2PC被发送到网络边缘节点NEN2。为了获得高测量准确度，位于网络端口 NP2处的分组处理器确定一个时刻的接收数据分组的数目，其中在该时刻，在网络端口 NP2处接收生成数据分组。未考虑所生成数据分组本身而确定接收数据分组的数目。替换地，节点NEN2可以向节点NENl指示在网络端口 NP2处接收到的数据分组的数目，节点NENl然后可以确定在组LAG的用户端口与网络端口 NP2之间丢失的数据分组的实际数目。在网络端口 NP2处接收到的数据分组的数目的指示通过位于网络端口 NP2处的分组处理器生成载送指示在网络端口 NP2处接收到的数据分组的数目的数据元素的数据分组而执行。此生成数据分组然后通过点到点连接P2PC被发送到网络边缘节点NEN1。根据另一替换，网络边缘节点NEN2还可以将先前接收到和指示的数据分组的已修正数目包括到此生成数据分组中，以便向网络边缘节点NENl指示哪个接收数据分组的数目对应于哪个发送数据分组的修正数目。这具有优点:网络边缘节点NENl不必其自己使哪个发送分组的已修正数目对应于哪个接收数据分组的数目相关。图2示出了具有如根据图1所描述的所有子设备、用户端口和网络端口的节点NENU NEN2。此外，图2示出了相反组合数据分组流RCDS的数据分组，其被网络节点NEN2经由网络端口 NP2发送到网络节点NEN1，并且其在网络端口 NPl处被接收到。数据流RCDS的数据分组包含等于图1中所示的数据流DPS1、DPS2的数据分组的源地址的目的地地址。此外，数据流RCDS的数据分组包含等于图1中所示的数据流DPS1、DPS2的数据分组的目的地地址的源地址。应针对与先前在图1中考虑的传输方向相反的传输方向来测量在前述客户端之间丢失的数据分组的数目。在网络端口 NPl处，由分组处理器PP3来确定接收数据分组的数目。此外，执行用户端口 UPUUP2组的链路聚合以用于从节点NENl到被连接至链路聚合组LAG的用户端口的数据分组传输。向接收数据分组添加标识组LAG的用户端口 UP1、UP2中的一个的内部报头元素。可以由于称为循环调度的负载平衡原理或者替换地通过在数据分组的数据内容范围内计算散列函数并随后根据结果得到的散列值来选择用户端口而选择由内部报头元素标识的用户端口。交换设备SD然后将接收数据分组从网络端口 NPl交换至由内部报头元素标识的用户端口。这导致数据流RCDS到部分数据流RCDSl、RCDS2的分裂。在用户端口 UPUUP2处，数据分组被发送到客户端设备。针对链路聚合组LAG的每个用户端口 UPUUP2确定在从网络端口 NPl到相应用户端口 UP1、UP2的传输期间在内部已丢失了多少数据分组。针对用户端口 UPl，由分组处理器PPl与分组处理器PP3相结合地执行此确定。针对用户端口 UP2，由分组处理器PP2与分组处理器PP3相结合地执行此确定。分组处理器PP3提供计数器，其确定在网络端口 NPl处接收到且属于数据流RCDS的那些数据分组的数目。向这些数据分组添加标识组LAG的用户端口 UPUUP2中的一个及网络端口 NPl的内部报头元素。分组处理器PP3的计数器在接收数据分组被临时存储在分组队列Q3中之前考虑接收数据分组。此外，处理器PP3提供计数器，其确定被分配标识用户端口 UPl和网络端口 NPl的内部报头元素的数据分组的数目。分组处理器PPl提供计数器，其确定从交换设备SD接收到且包含标识用户端口UPl和网络端口 NPl的内部报头元素的数据分组的数目。分组处理器PPl将内部报头元素从数据分组去除。然后在用户端口 UPl处将数据分组发送到客户端设备。分组处理器PPl的计数器在数据分组被从分组队列Ql读出之后且在其被发送到客户端设备之前考虑数据分组。分组处理器PP3向分组处理器PPl指示被分配标识用户端口 UPl和网络端口 NPl的内部报头元素的数据分组的数目。此指示是通过处理器PP3生成包含此数目的数据分组而执行的。为了获得高测量准确度，在是对分配给用户端口 UPl的数据分组的所确定数目有所贡献的最后数据分组的数据分组后面插入生成数据分组。分组处理器PPl确定在接收到生成数据分组的时刻的接收数据分组的数目。分组处理器PPl其本身通过从由分组处理器PP3指示的数据分组的数目减去从交换设备SD接收到的数据分组的所确定数目来确定在从网络端口 NPl至用户端口 UPl的传输期间在内部丢失的数据分组的数目。然后，通过生成包含内部丢失数据分组的所确定数目的另一数据分组并将此数据分组插入从用户端口 UPl定向到网络端口 NPl的分组传输中，由处理器PPl向处理器PP3指示内部丢失数据分组的此确定数目，如图1中所示。替换地，分组处理器PPl可以生成并插入包含在端口 UPl处从交换设备SD接收到的数据分组的所确定数目和先前由分组处理器PP3指示的数据分组的指示数目的数据分组。在接收到此数据分组时，处理器PP3可以确定在从网络端口 NPl到用户端口 UPl的传输期间在内部丢失的数据分组的数目。以与上文相对于分组处理器PP1、PP3所述类似的方式，分组处理器PP2、PP3相结合地确定在从网络端口 NPl到用户端口 UP2的传输期间丢失的数据分组的数目。在网络端口 NPl处，通过从接收数据分组的先前确定数目减去在数据分组从网络端口 NPl至用户端口 UP1、UP2的传输期间在内部丢失的数据分组的总数，确定接收数据分组的已修正数目。在内部丢失的数据分组的总数被确定为在从网络端口 NPl至链路聚合组LAG的相应用户端口 UPUUP2的传输期间丢失的数据分组的和。位于远端网络节点NEN2的网络端口 NP2处的网络处理器确定如下数据分组的数目，所述数据分组包含先前所述的源地址和目的地地址，并且其在网络端口 NP2处通过点到点连接P2PC被发送到节点NENl的网络端口 NPl。位于网络端口 NP2处的分组处理器使用生成数据分组向网络端口 NPl指示发送数据分组的数目。分组处理器PP3然后通过从发送数据分组的指示数目减去接收数据分组的已修正数目来确定在从网络端口 NP2至用户端口 UP1、UP2的传输期间丢失的数据分组的实际数目。替换地，处理器PP3使用生成数据分组向网络端口 NP2指示接收数据分组的已修正数目。然后，位于网络端口 NP2处的分组处理器通过从发送数据分组的所确定数目减去接收数据分组的所指示已修正数目来确定在从网络端口 NP2到用户端口 UP1、UP2的传输期间丢失的数据分组的实际数目。图3示出了根据替换解决方案的确定在数据流从用户端口 UP1、UP2到网络端口NPl的传输期间在内部丢失的数据分组的总数的方法的不同步骤。针对用户端口 UP1、UP2中的每一个，以相应周期性确定在相应用户端口 UP1、UP2与网络端口 NPl之间在内部丢失的数据分组的相应数目。针对用户端口 UP1，以作为时间段TPl的倒数的周期性来确定在内部丢失的数据分组的数目。针对每个时间间隔Till、TI 12、…、TI IN、TI1N+1，在各时间间隔的结尾处确定在内部丢失的数据分组的数目ILDP11、ILDP12、…、ILDP1N、ILDP1N+1。针对用户端口 UP2，以作为时间段TP2的倒数的周期性来确定在内部丢失的数据分组的数目。针对每个时间间隔TI21、TI22、…、TI2N、TI2N+1，在各时间间隔结尾确定在内部丢失数据分组的数目 ILDP21、ILDP22、…、ILDP2N、ILDP2N+1。以作为时间段TP3的倒数的总周期性来确定在内部丢失数据分组的总数0NLDP1。针对总时间间隔TI31，通过将 在总时间间隔TI31期间已确定的在内部丢失数据分组的那些相应数目ILDP11、ILDP12、…、ILDP1N、ILDP21、ILDP22、…、ILDP2N相加，确定在内部丢失数据分组的总数。时间段TP1、TP2不必是相等的，而是可以不同。这具有优点，即不需要存在于用户端口 UP1、UP2处的不同的所涉及分组处理器之间的精确同步。此替换解决方案的优点是可以以不相等的周期性来执行一方面用于各用户端口的在内部丢失数据分组的各数目以及另一方面在内部丢失数据分组的总数的确定。此外，可以在与确定在用户端口 UP2与网络端口 NPl之间在内部丢失数据分组的数目的时刻不同的时刻执行在用户端口 UPl与网络端口 NPl之间在内部丢失的数据分组的确定。因此，不需要存在于用户端口 UP1、UP2与网络端口 NPl处的分组处理器之间的同步以便使得能够实现在内部丢失数据分组的总数的确定。虽然在时间间隔TE1N+1期间丢失的数据分组的数目未考虑在总时间间隔TI31内，但将在下一总时间间隔TI32中考虑该丢失数据分组的此量。这也适用于在时间间隔TI2N+1的开始期间丢失的数据分组的数目，其将对丢失数据分组的数目ILDP2N+1有所贡献，并且还因此对针对总时间间隔TI32确定的丢失数据分组的总数有所贡献。然后使用相应连续时间间隔TI31、TI32的在内部丢失数据分组的总数，以确定发送数据分组的相应已修正数目以及此外的丢失数据分组的相应实际数目。然后出于性能监视的目的在连续时间间隔TI31、TI32内对丢失数据分组的所确定各实际数目进行累计和/或求平均。参考图3，已经描述和提出了一种用于确定在用户端口 UP1、UP2与网络端口 NPl之间在内部丢失的数据分组的总数的方法。关于这个方法，可以针对每个用户端口以类似方式以各周期性确定在数据分组从网络端口 NPl至用户端口 UP1、UP2的传输期间在网络端口 NPl与各用户端口 UP1、UP2之间在内部丢失的数据分组的各数目。因此，还可以以总周期性来确定在网络端口 NPl和用户端口 UP1、UP2之间在内部丢失的数据分组的总数。这是在不必使存在于用户端口 UP1、UP2和网络端口 NPl处的分组处理器同步的情况下实现的。此外，然后可以针对连续的总时间间隔确定在网络端口 NPl和用户端口 UP1、UP2之间在内部丢失的数据分组的总数，得到在各总时间间隔期间丢失的数据分组的实际数目。然后可以出于性能监视的目的在连续总时间间隔内对数据分组的这些实际数目进行累计和/或求平均。根据图4，提出了根据另一替换解决方案来确定发送数据分组的已修正数目的方法的步骤。针对许多连续总时间间隔TI31、TI32、TI33，确定在内部丢失数据分组的各总数0NLDP1、0NLDP2、0NLDP3，如上文已相对于图3详细描述的。在步骤S101、Sill、S121内，基于在内部丢失数据分组的各总数0NLDP1、0NLDP2、0NLDP3来确定接收数据分组的各已修正数目CNRDP1、CNRDP2、CNRDP3。在步骤S102内向远端网络边缘节点指示接收数据分组的已修正数目CNRDPI。如先前已解释的，在总时间间隔TI31的在内部丢失数据分组的总数ONLDPl内未考虑图3中所示的在时间间隔TI1N+1期间在内部丢失的数据分组，而是在总时间间隔TI32的在内部丢失数据分组的总数ONLDP内考虑。因此，存在接收数据分组的结果得到的已修正数目CNRDP2可能小于发送数据分组的已修正数目CNRDPl的理论机会。这意味着远端网络节点将在第一时刻接收作为在网络端口 NPl处接收到的数据分组的数目的数目CNRDPl的指示，并且在稍后时刻接收作为在网络端口 NPl处接收到的数据分组的数目的数目CNRDP2的指示，其中，此数目CNRDP2小于前一时刻的数目CNRDPI。因此，远端网络节点将被指示从一个时刻至下一时刻，在网络端口处接收到的数据分组的数目实际上减少，在接收数据分组的已修正数目应表示从一个时间间隔TI31至另一时间间隔TI32单调递增的接收数据分组的渐进数目的情况下，从远端网络节点的观点出发，这将没有意义。因此，可保证接收数据分组的所指示已修正数目在连续时间间隔TI31、TI32之间不减少。在步骤S112内，检查用于当前总时间间隔TI32的接收数据分组的已修正数目CNRDP2是否小于前一总时间间隔TI31的接收数据分组的已修正数目CNRDPl。在接收数据分组的已修正数目CNRDP2不小于接收数据分组的已修正数目CNRDPl的情况下，该方法前进至步骤S113。在步骤S113内，向远端网络边缘节点指示接收数据分组的已修正数目CNRDP2。在接收数据分组的已修正数目CNRDP2小于接收数据分组的已修正数目CNRDPl的情况下，该方法前进至步骤S113A。在步骤S113A内，将接收数据分组的已修正数目CNRDP2增加一定数目，其等于或大于接收数据分组的已修正数目CNRDPl与接收数据分组的已修正数目CNRDP2之间的差。此外，在随后的步骤S113B内，向远端网络节点指示接收数据分组的经调整的已修正数目。在步骤S121内，确定总时间间隔TI33的接收数据分组的已修正数目CNRDP3。在步骤S121A内，检查接收数据分组的已修正数目CNRDP2是否小于接收数据分组的已修正数目CNRDP1。如果情况是这样，则在步骤S121B内将接收数据分组的已修正数目CNRDP3减少相同的数目，在步骤S113A内已将接收数据分组的已修正数目CNRDP2增加该数目。此外，执行类似于步骤S112、S113、S113A、S113B的步骤S122、S123、S123A、S123B,以便保证接收数据分组的所指示已修正数目在连续时间间隔之间不减少。替换地，数据分组的已修正数目可以表示用于每个个体总时间间隔TI31、TI32的接收数据分组的个体数目。在考虑针对一个时间间隔TI32确定的在内部丢失数据分组的总数将导致用于该时间间隔TI32的接收数据分组的负已修正数目的情况下，则通过在确定用于下一连续时间间隔TI33的接收数据分组的已修正数目时考虑在内部丢失数据分组的总数的至少一小部分，将该在内部丢失数据分组的总数的至少一小部分转移至下一个连续时间间隔TI33。由此，可实现的是数据分组的所指示已修正数目不采取负值，已修正数目是负值从远端网络边缘节点的观点出发将是没有意义的。图5示出了已根据图1解释的网络节点NENl以及其子设备。在线路卡LCl的分组处理器PPl处，提供了发送计数器TX11。发送计数器TX11、TX21对在各用户端口 UP1、UP2处从客户端设备接收到的数据分组的各数目进行计数。在线路卡LC3的分组处理器PP3处，提供了接收计数器RX11，其对在网络端口 NPl处从用户端口 UP I接收到的数据分组的数目进行计数。此外，在分组处理器PP3处提供了接收计数器RX21，其对在网络端口 NPl处从用户端口 UP2处接收到的数据分组的数目进行计数。 在分组处理器PP3处提供了发送计数器TXl。此发送计数器TXl对在网络端口NPl处发送到远端网络边缘节点的数据分组的数目进行计数。通过使用计数器TX11、TX21、RX11、RX21的采样值，执行在网络节点NENl内在内部丢失的数据分组的总数的确定。换言之，使用观察在用户端口 UPUUP2处接收到的部分数据流DPS1、DPS2的数据分组的数目的发送和接收计数器来确定在 内部丢失数据分组的数目。分组处理器PPl、PP2、PP3提供用于在将接收数据分组转送之前将其存储在这些队列中的各分组队列Ql、Q2、Q3。发送计数器TX11、TX21和接收计数器RX11、RX21被定位为使得分组队列Q1、Q2、Q3中的任何一个位于计数器了乂11、了乂21、1 11、1 21之间。这具有计数器TX11、TX21、RX21、RX11能够考虑由队列Q1、Q2、Q3中的任何一个引起的数据分组的
丢失的效果。在某个时刻，用分组处理器PPl对发送计数器TXll进行采样。分组处理器PPl然后用发送计数器的采样值生成数据分组并将此生成数据分组插入数据流DPSl中。在另一时刻，分组处理器PP2对发送计数器TX21的值进行采样，并且生成包含发送计数器TX21的采样值的数据分组。然后将此生成数据分组插入数据流DPS2中。此外，分组处理器PP1、PP2向在各用户端口 UPUUP2处接收到并承认的数据分组添加如前所述的内部报头信息。在分组处理器PP3处，由接收计数器RXll通过考虑数据分组的内部报头元素对从用户端口 UPl接收到的数据分组的数目进行计数。在分组处理器PP3处接收到载送发送计数器TXll的采样值的数据分组时，对接收计数器RXll进行采样。生成数据分组本身未被接收计数器RXlI考虑在内。然后将在用户端口 UPl和网络端口 NPl之间在内部丢失的数据分组的数目确定为发送计数器TXll的采样值与接收计数器RXll的采样值之间的差。以类似方式，依赖于计数器TX21和RX21的采样值，分组处理器PP2和分组处理器PP3执行在端口 UP2和NPl之间在内部丢失的数据分组的确定。在下一步骤处，分组处理器PP3对发送计数器TXl的值进行采样。为了向远端网络边缘节点指示已经由链路聚合组LAG的用户端口 UP1、UP2接收到的数据分组的数目，将发送计数器TXl的采样值增加在用户端口 UPl、UP2与网络端口 NPl之间的网络边缘节点NENl内在内部丢失的数据分组的总数。在内部丢失的数据分组的此总数被确定为在不同用户端口 UP1、UP2与网络端口NPl之间丢失的数据分组的和。从网络节点NENl发送至远端网络边缘节点的数据分组的已修正数目被确定为计数器TXl的采样值和在内部丢失的数据分组的总数的和。然后在网络端口 NPl处向远端网络边缘节点指示此已修正数目。替换地，可以首先将发送计数器本身增加在内部丢失的数据分组的总数，并且然后进行采样以获得发送计数器TXl的采样值。然后，经由网络端口 NPl向远端网络边缘节点指示此采样值。图6示出了具有如参考图2所述的所有子元件和计数器的网络边缘节点NEN1。此夕卜，图6示出了由分组处理器PP3在网络端口 NPl处提供的接收计数器RX1。此接收计数器RXl对在网络端口 NPl处经由相反组合数据流RCDS从远端网络边缘节点接收到的数据分组的数目进行计数。分组处理器PP3将相反组合数据流RCDS的数据分组分发到链路聚合组LAG的用户端口 UP1、UP2，如先前参考图2所述。在分组处理器PP3处，提供了发送计数器TX12，其对将从网络端口 NPl发送到用户端口 UPl的数据分组的数目进行计数。此外，分组处理器PP3提供发送计数器TX22，其对将从网络端口 NPl发送到用户端口 UP2的数据分组的数目进行计数。发送计数器TX12、TX22分析数据分组的内部报头信息，以便确定其是否必须将数据分组考虑在内。在分组处理器PPl处，提供了接收计数器RX12，其对经由相反数据分组流RCDSl接收到的数据分组的数目进行计数。在分组处理器ΡΡ2处，提供了接收计数器RX22，其对经由相反数据分组流RCDS2接收到的数据分组的数目进行计数。使用发送计数器ΤΧ12、ΤΧ22和接收计数器RX12、RX22的采样值，以与在从网络端口 UP1、UP2至网络端口 NPl的传输期间在内部丢失数据分组的确定类似的方式来确定在从网络端口 NPl至用户端口 UP1、UP2的传输期间在内部丢失的数据分组的数目，如先前参考图3所述。在网络端口 NPl处，将接收计数器RXl减少在内部丢失数据分组的总数。在内部丢失数据分组的此总数是在数据分组从网络端口 NPl至用户端口 UP1、UP2的传输期间丢失的数据分组的和。图7示出了用于确定发送数据分组的已修正数目的不同替换解决方案。图7a示出了用于考虑在用户端口与网络端口之间丢失的数据分组的数目的过程PR1。所示的过程PRl是相对于先前在图3中所示的用户端口 UPl和发送计数器TXll和RXll举例说明的。对于本领域的技术人员而言显而易见的是可以使用相应的发送计数器和接收计数器针对其他用户端口执行用相应计数器TX11、RX11的图7a中所示的过程PR1。根据图7a，在步骤S301内对发送计数器TXll进行采样。此外，将计数器TXll的采样值插入生成数据分组中，其然后在提供接收计数器RXlI的分组处理器处被接收到。在接收到载送发送计数器TXlI的采样值的数据分组时，在步骤S302内对接收计数器RXll进行采样。作为下一步骤S303，将在用户端口与网络端口之间在内部丢失的数据分组的数目ILDPl确定为发送计数器TXll和接收计数器RXll的采样值的差。作为下一步骤S304，将对丢失数据分组的总数进行计数的计数器ONLDP增加在内部丢失数据分组的先前确定数目ILDPl。在此步骤S304之后，过程PRl返回至步骤S301。执行与用于确定在链路聚合组的不同用户端口与网络端口之间丢失的数据分组的过程PRl类似的过程,并将计数器ONLDP增加每个在内部丢失数据分组的数目，可以经由计数器ONLDP对在链路聚合组的所有用户端口与网络端口之间在内部丢失的数据分组的总数进行计数。图7b示出了用于确定和指示发送数据分组的已修正数目CNTDP的过程PR2。在步骤S401中，对计数器ONLDP进行采样。在步骤S402内，对发送计数器TXl进行采样。在步骤S403内，通过将发送计数器TXl的采样值增加丢失数据分组的总数ONLDP来确定发送数据分组的已修正数目CNTDP。作为下一步骤S404，经由网络端口向网络边缘节点指示发送数据分组的已修正数目CNDTP。根据由图7a和7b所指示的解决方案，由连续地增加的计数器ONLDP来确定丢失数据分组的总数。图7c和d示出了过程PR1’和PR2’作为在图7a和b上示出的过程PRl和PR2的
替换解决方案。用于确定丢失数据分组的总数ONLDP的过程PR1’包含如先前根据图7a所述的所有步骤。此外，过程PRP包含在步骤S304之后的步骤S305。在步骤S305内，将接收计数器RXll增加在内部丢失数据分组的所确定数目ILDP1。在步骤S305之后，过程PRl'返回至步骤S301。图7d示出了根据替换解决方案的用于确定发送数据分组的已修正数目的过程PR2'。过程PR2'包含先前根据图7b所述的过程PR2的所有步骤。此外，过程PR2'包含在步骤S404之后的步骤S405。在此步骤S405内，将发送计数器TXl增加丢失数据分组的总数0NLDP。作为下一步骤S406，将对丢失数据分组的总数进行计数的计数器ONLDP重置成零。在步骤S406之后，过程PR2'返回至步骤S401。替换地，在已在步骤S401内对计数器ONLDP进行采样之后，将发送计数器TXl直接增加丢失数据分组的总数0NLDP，并且将此采样值用作发送数据分组的已修正数目。此夕卜，将计数器ONLDP重置成零。根据图7c和d所述的解决方案是其中将对丢失数据分组的总数进行计数的计数器ONLDP重置成零的解决方案。由此，可实现的是过程PR2'避免了其中计数器ONLDP增加至无穷大的情况。因此，根据图7c和d的替换解决方案是其中可以用表示计数器ONLDP的有限位数来实现计数器ONLDP的解决方案。根据优选实施例，以现场可编程门阵列(FPGA)的形式来提供分组处理器。线路卡和交换设备经由背板业务接口连接。
可以通过专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件的使用来提供图1、2、5和6中所示的各种元件的功能，包括被标记为“处理器”的任何功能块。当由处理器来提供时，可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独处理器(其中的某些可以被共享)来提供该功能。此外，不应将术语“处理器”或“控制器”的明确使用理解为排他地指示能够执行软件的硬件，并且其可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及非易失性存储器。还可以包括常规和/或自定义的其他硬件。同样地，图1、2、5和6中所示的任何交换设备仅仅是概念上的。可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互或者甚至手动地执行其功能，特定技术可由实现者根据从上下文更具体地理解来选择。本领域的技术人员应认识到的是本文中的任何方框图表示体现本发明的原理的说明性电路的概念图。同样地，将认识到的是任何流程图、程序图、状态转移图、伪代码等表示可以基本上用计算机可读介质来表示并因此被计算机或处理器执行的各种过程，无论是否明确地示出了此类计算机或处理器。
权利要求
1.一种使得能够实现网络中的分组丢失测量的方法， 所述方法包括 在用户端口(UP1、UP2)的组(LAG)处接收包含相同源地址和相同目的地地址的数据分组， 通过以下来执行用户端口(UP1、UP2)的所述组(LAG)的链路聚合， 在所述组(LAG)的每个用户端口(UP1、UP2)处，向在相应用户端口处接收的数据分组添加指示所述相应用户端口(UP1、UP2)和相同网络端口(NPl)的内部报头元素，以及在交换设备(SD)处，使用添加的内部报头元素将所述接收的数据分组从所述用户端口(UP1、UP2)交换至所述相同网络端口 (NPl)， 在所述网络端口(NPl)处， 将所述数据分组发送到远端网络边缘节点(NEN2)，以及 确定所述已发送数据分组的数目， 针对所述用户端口(UP1、UP2)中的每一个用户端口，使用所述添加的内部报头元素来确定在从相应的所述用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的相应数目，以及 使用在从相应用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的所述确定的数目来确定已发送数据分组的已修正数目，以及 在所述网络端口(NPl)处 向所述远端网络边缘节点(NEN2)指示已发送数据分组的所述已修正数目。
2.根据权利要求1所述的方法， 还包括 在所述网络端口(NPl)处， 接收第二数据分组，其包含等于所述第一目的地地址的第二源地址和等于所述第一源地址的第二目的地地址，以及 确定所述接收的第二数据分组的第二数目， 通过以下来执行所述用户端口(UP1、UP2)的链路聚合， 在所述网络端口(NPl)处，向所述接收的第二数据分组中的每一个添加指示所述用户端口(UP1、UP2)中的一个用户端口的内部报头元素，以及 在所述交换设备(SD)处，使用所述添加的内部报头元素将所述接收的第二数据分组交换至所述用户端口(UP1、UP2)中的一个用户端口， 针对所述用户端口(UP1、UP2)中的每一个用户端口，确定在从所述网络端口(NPl)至相应用户端口(UP1、UP2)的传输期间在内部丢失的第二数据分组的相应数目，以及 使用在从所述网络端口(NPl)至相应用户端口(UP1、UP2)的传输期间在内部丢失的第二数据分组的所述确定的数目来确定接收的第二数据分组的已修正数目。
3.根据权利要求1所述的方法， 还包括 针对所述用户端口(UP1、UP2)中的每一个用户端口，以相应周期性确定在从相应用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的所述相应数目(ILDP11、ILDP21、…、ILDP1N、ILDP2N)，以及通过在作为所述总周期性的倒数的总时间间隔(TI31)内将在从相应用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的所述确定的相应数目(ILDP11、ILDP21、…、ILDP1N、ILDP2N)相加，以总周期性确定在从所述用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的总数。
4.根据权利要求2所述的方法， 还包括 针对所述用户端口(UP1、UP2)中的每一个用户端口，以相应周期性确定在从所述网络端口(NPl)至相应用户端口(UP1、UP2)的传输期间在内部丢失的第二数据分组的所述相应数目， 通过在作为所述总周期性的倒数的总时间间隔内将在从所述网络端口(NPl)至相应用户端口(UP1、UP2)的 传输期间丢失的第二数据分组的所述确定的相应数目相加，以总周期性确定在从所述网络端口(NPl)至所述用户端口(UP1、UP2)的传输期间在内部丢失的第二数据分组的总数(ONLDPl)。
5.根据权利要求4所述的方法， 其中，针对连续总时间间隔(TI2、TI3)来确定在内部丢失的第二数据分组的所述总数(0NLDPU0NLDP2)， 并且其中，考虑针对第一时间间隔(ΤΙ2)确定的在内部丢失的第二数据分组的总数(0NLDP2)的至少一小部分，用于确定与所述第一总时间间隔(ΤΙ2)相邻的第二总时间间隔(ΤΙ3)的接收的第二数据分组的已修正数目(CNRDP3)。
6.根据权利要求1所述的方法， 还包括 在所述网络端口(NPl)处， 接收由所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)接收的包含所述源地址和所述目的地地址的数据分组的数目的指示，以及 通过从已发送数据分组的所述已修正数目减去由所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)接收的数据分组的所述指示数目，确定在从所述用户端口(UP1、UP2)到所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)的传输期间丢失的数据分组的数目。
7.根据权利要求1所述的方法， 还包括 在所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)处， 接收已发送数据分组的所述已修正数目的指示， 确定包含所述源地址和所述目的地地址的数据分组的接收数目，以及通过从已发送数据分组的所述已修正数目减去分组的所述确定接收数目，确定在从所述用户端口(UP1、UP2)到所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)的传输期间丢失的数据分组的数目。
8.根据权利要求2所述的方法， 还包括 在所述网络端口(NPl)处，向所述远端网络边缘节点(ΝΕΝ2)指示接收的第二数据分组的所述已修正数目，在所述远端网络边缘节点(NEN2)处， 确定已发送第二数据分组的数目， 接收已接受第二数据分组的所述已修正数目的指示，以及 通过从第二数据分组的所述确定数目减去接收的第二数据分组的所述指示的已修正数目，确定在从所述远端网络边缘节点(NEN2)至所述用户端口(UP1、UP2)的传输期间丢失的第二数据分组的数目。
9.根据权利要求2所述的方法， 还包括 在所述网络端口(NPl)处， 接收由所述远端网络边缘节点(NEN2)发送的第二数据分组的数目的指示，以及通过从第二数据分组的所述指示数目减去接收的第二数据分组的所述已修正数目，确定在从所述远端网络边缘节点(NEN2)至所述用户端口(UP1、UP2)的传输期间丢失的第二数据分组的数目。
10.一种网络边缘节点，包括 至少一个第一线路卡(LCl)，其包括具有至少两个用户端口(UP1、UP2)的组以及被连接到所述用户端口(UP1、UP2)的至少一个分组处理器(PP1、PP2)， 至少一个第二线路卡(LC3)，其包括至少一个网络端口(NPl)和被连接至所述网络端口(NPl)的分组处理器(PP3)，以及 交换设备(SD)，其将所述第一线路卡和所述第二线路卡(LC1、LC2、LC3)相连， 其中，所述第一线路卡(LC1、LC2)适合于经由所述用户端口(UP1、UP3)来接收数据分组，并且其中，所述第二线路卡(LC3)适合于经由所述网络端口(NPl)向远端网络边缘节点(NEN2)发送数据分组， 其中，所述第一线路卡(LC1、LC2)的所述分组处理器(PP1、PP2)适合于向经由所述用户端口(UP1、UP2)接收的且包含相同源地址和相同目的地地址的数据分组添加指示接收数据分组的相应用户端口(UP1、UP2)和所述网络端口(NPl)的内部报头元素， 其中，所述交换设备(SD)可配置成使用所述添加的内部报头元素将所述接收的数据分组从所述用户端口(UP1、UP2)交换至所述网络端口(NPl)， 其中，所述第二线路卡(LC3)的所述分组处理器(PP3)适合于确定被发送到所述远端网络边缘节点(NEN2)并且包含所述相同源地址和所述相同目的地地址的数据分组的数目， 其中，所述分组处理器(PP1、PP2、PP3)适合于针对所述用户端口(U1P、UP2)中的每一个，使用所述添加的内部报头元素，确定在从相应用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的相应数目， 并且其中，所述第二线路卡(LC3)的所述分组处理器(PP3)适合于使用在从相应用户端口(UP1、UP2)至所述网络端口(NPl)的传输期间在内部丢失的数据分组的所述确定的数目来确定已发送数据分组的已修正数目，以及 向所述远端网络边缘节点(NEN2)指示已发送数据分组的所述已修正数目。
全文摘要
提出了一种使得能够实现网络中分组丢失测量的方法。经由一组用户端口，接收包含相同源地址和相同目的地地址的数据分组。执行用户端口组的链路聚合。在网络端口处，将接收数据分组发送到远端网络边缘节点。确定发送数据分组的数目，并且还针对用户端口中的每一个确定在内部丢失的数据分组的数目。在网络端口处，将发送数据分组的已修正数目作为发送数据分组的所确定数目与在内部丢失数据分组的总数的和指示给远端网络边缘节点。
文档编号H04L12/26GK103098418SQ201180043252
公开日2013年5月8日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年9月10日
发明者C·阿德奥, I·布西, G·伯波 申请人:阿尔卡特朗讯